3月10日,株洲鉆石技術(shù)專家倪高明做客金粉講堂,通過視頻講解,帶來了針對淺孔鉆的關(guān)鍵技術(shù)及其在機(jī)加工中的應(yīng)用,并同參與觀眾互動答疑,回復(fù)了淺孔鉆應(yīng)用中的各類問題。
我們挑選了現(xiàn)場觀眾提出的一些典型問題,供大家參考學(xué)習(xí)
Q1:請問,淺孔鉆,打軟材料(Q235),總是鐵屑纏繞,怎么改善?是提高轉(zhuǎn)速,還是增大進(jìn)給?謝謝
A:首選提高轉(zhuǎn)速,次選提高轉(zhuǎn)速的同時(shí)降低進(jìn)給。
原理:由離心力公式F=m*v2/r可知,離心力的大小與線速度的平方成正比,隨著轉(zhuǎn)速提高,鐵屑受到的離心力加大,更容易甩斷,所以首選提高轉(zhuǎn)速;隨著進(jìn)給的降低,鐵屑厚度會變薄,強(qiáng)度會下降,有利于離心力將其折斷。但是,進(jìn)給降低對加工效率影響較大,因此次選。
Q2:今天用了一把淺孔鉆,擴(kuò)孔,側(cè)壁有劃痕是什么原因,怎么解決?
A:擴(kuò)孔時(shí)有劃痕的原因很多。我們按劃痕產(chǎn)生的原因可以簡單進(jìn)行分類??赡苄宰罡叩模稐U與孔壁發(fā)生刮擦。如轉(zhuǎn)速太高(刀桿擺動明顯)、進(jìn)給過大(切削阻力導(dǎo)致刀桿變形)、懸伸太長(撓曲變形);其次,為鐵屑刮傷孔壁??梢赃x用斷屑性能更好的槽型等;可能性最小的,旋轉(zhuǎn)退刀時(shí)刀片刮傷孔壁。仔細(xì)觀察一下是什么原因并做相應(yīng)的調(diào)整進(jìn)行。
說明:整硬鉆頭,結(jié)構(gòu)對稱,因此原則上其徑向受力是可以互相抵消的。淺孔鉆分內(nèi)刃和外刃,結(jié)構(gòu)天然不對稱。因此,淺孔鉆設(shè)計(jì)時(shí)會進(jìn)行平衡計(jì)算,確保內(nèi)刃、外刃受的切削力盡可能平衡掉。平衡計(jì)算預(yù)設(shè)前提是實(shí)體上鉆孔(標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品無法針對擴(kuò)孔進(jìn)行平衡計(jì)算,因?yàn)榍邢饔嗔课粗糜跀U(kuò)孔時(shí),淺孔鉆平衡性反而會下降。所以,淺孔鉆可以用于擴(kuò)孔加工,但是不建議如此使用。
Q3:淺孔鉆鉆完后孔徑變小怎么回事?
A:一般有兩種可能。被加工材料硬度比較高,淺孔鉆鉆削時(shí)出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象,導(dǎo)致孔徑變??;更大的可能還是刀片磨損導(dǎo)致的。
Q4:刀尖磨損如何避免?
A:首選要明確一個概念,正常的磨損不需要避免,反而是應(yīng)該的,說明使用很合理。至于如何判斷是否正常磨損,可以參考公司樣本上面的圖示。
Q5:淺孔鉆壓力一般多少合適?
A:推薦10bar左右,加工長鐵屑時(shí)壓力越大越好。
Q6:如何解決振刀問題?
A:優(yōu)先選用抗振性能良好的刀具。如若發(fā)生振刀,適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速和進(jìn)給
Q7:淺孔鉆加工后精度一般能到多少?
A:IT10~IT12是完全沒有問題。一般來說,淺孔鉆加工后孔的實(shí)際尺寸比公稱尺寸大0.05~0.1mm。
Q8:鉆頭打316L不銹鋼如何斷屑?
A:參照樣本,選擇合適的刀片槽型和加工參數(shù),一般都是斷屑的。此外,加工時(shí),盡可能采用內(nèi)冷方式并加大冷卻液流量與流速
Q9:淺孔鉆一般加工深度可以達(dá)到多少?
A:標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品可達(dá)5倍徑。比如鉆26mm孔,最大鉆深可達(dá)130mm。
Q10:刀桿纏鐵屑怎么辦?
A:想辦法斷屑。長屑材料的斷屑是個難題,請檢查刀片槽型、參數(shù)選擇是否合理,尤其是刀片槽型,必須要保證的。槽型沒錯的基礎(chǔ)上,優(yōu)先選擇高轉(zhuǎn)速低進(jìn)給。具體參考Q1。
Q11:淺孔鉆鉆螺紋底孔可以嗎?
A:滿足公差要求的情況下,當(dāng)然可以。對于特殊情況,可能需要進(jìn)行非標(biāo)訂制。比如擠壓絲錐螺紋底孔。
Q12:理論上淺孔鉆是雙刃鏜刀加工孔,是這樣的嗎?
A:可以這樣理解,這樣理解更簡單些。
Q13:淺孔鉆可以用于精加工嗎?
A:在條件適合情況下,淺孔鉆確實(shí)能達(dá)到較高精度。但由于天然的不平衡性、刀桿的剛性等,淺孔鉆主要還是用于孔的粗加工。對于孔徑公差和孔壁粗糙度有特殊要求的,就需要增加后續(xù)工序,如擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔等。
Q14:淺孔鉆刀片可以修磨嗎?
A:不建議修磨。
Q15:外冷,最多可以鉆到幾倍徑?
A:外冷最多可以加工到5D,但出于刀片耐用度和加工質(zhì)量考慮,還是推薦內(nèi)冷。
Q16:淺孔鉆最小直徑可以做到多少?
A:常見淺孔鉆最小直徑一般從12mm開始。目前,見于公開報(bào)道的,淺孔鉆最小直徑可到8.5mm。
Q17:我想知道內(nèi)冷孔是怎樣做出來的?
A:淺孔鉆內(nèi)冷孔常見有兩種。一種是“Y”型內(nèi)冷孔,另一種是螺旋內(nèi)冷孔,先用麻花鉆或者槍鉆鉆孔,然后再對刀體進(jìn)行扭轉(zhuǎn)。“Y”型內(nèi)冷孔對鉆體芯厚有削弱,一般用于2D、3D淺孔鉆較多。
Q18:如果遇到排屑不暢,怎么辦?
A:如果常規(guī)措施無法解決排屑問題,可以用啄鉆。我們不推薦啄鉆原因還是因?yàn)榈都鈮勖苡绊憽?/span>
Q19:淺孔鉆可否用于鉆孔+倒角加工?
A:標(biāo)準(zhǔn)淺孔鉆無法進(jìn)行鉆孔+倒角。有兩種解決方案,標(biāo)準(zhǔn)淺孔鉆加配倒角環(huán)或者進(jìn)行非標(biāo)訂制。
Q20:淺孔鉆可否加工階梯孔?
A:我們不推薦淺孔鉆加工階梯孔。首先,淺孔鉆鉆尖并非180度。另外,加工階梯孔可以認(rèn)為是擴(kuò)孔,而我們是不推薦擴(kuò)孔加工。原因見Q2。
Q21:淺孔鉆不平,到底哪個刀尖先接觸工件?
A:我們的設(shè)計(jì)原則是內(nèi)刃刀片早幾毫秒先接觸工件。
Q22:如何確保鉆頭正確定位?
A:首先保證主軸(或者刀塔)的精度,精車碰到車床刀塔與主軸不同心的情況。然后選擇跳動小一點(diǎn)的刀柄。其次選盡量短的鉆頭。
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Q23:可以插銑加工嗎?
A:可以進(jìn)行插銑,但有注意事項(xiàng),具體可以參考樣本技術(shù)資料。
Q24:淺孔鉆可以鉆多少個孔?
A:淺孔鉆刀片壽命與很多因素有關(guān)。大概來說,刀片耐用度在20m左右。根據(jù)孔徑、長徑比即可換算成相應(yīng)孔數(shù)。
Q25:適用疊板加工嗎?
A:不適用。鉆通時(shí)會出現(xiàn)圓片,存在二次切削。
Q26:淺孔鉆可以在車床上使用嗎?
A:完全可以。
Q27:MQL怎么樣?用的效果?
A:我們一般說冷卻液有三大作用:冷卻、潤滑、排屑。采用MQL方式,可以起到冷卻和潤滑作用,但排屑作用幾乎沒有,所以只能用于短鐵屑材料且鉆深3D以內(nèi)。
Q28:打貫穿孔怎么樣?
A:貫穿孔可以加工,但有很多注意事項(xiàng)。主要是兩者孔徑差異及相對位置關(guān)系。具體可參考樣本資料。
Q29:出口的那個圓片如何防止反面切削或者倒角時(shí)擠進(jìn)已鉆好的孔里?
A:鉆孔完成后建議清理圓片。
Q30:淺孔鉆鉆出的孔偏大還是偏?。坑袥]有固定變化值?
A:一般來講絕大部分偏大居多,偏小的情況也有。沒有固定變化值的,不同材料不同參數(shù)的變化值都不一樣。
Q31:刀片轉(zhuǎn)位后孔徑會變化嗎?
A:內(nèi)刃刀片轉(zhuǎn)位后不影響孔徑,外刃刀片會影響孔徑,但都在可接受范圍內(nèi)。。
Q32:感覺鉆通孔比鉆盲孔更費(fèi)鉆頭,是不是這樣?
A:確實(shí)如此。鉆盲孔時(shí),內(nèi)刃、外刃始終在切削,淺孔鉆受力大體平衡。加工通孔時(shí),內(nèi)刃刀片先鉆出,脫離工件,此時(shí)外刃刀片仍在切削,淺孔鉆受力不平衡,相當(dāng)于受到了沖擊載荷。另外,加工盲孔時(shí)冷卻液會回流將鐵屑強(qiáng)制沖出孔外,通孔鉆透時(shí)冷卻液無法回流,此時(shí)鐵屑容易堵塞,冷卻效果大打折扣。此外,通孔要鉆透時(shí)孔底剩余材料很薄,熱量無法傳導(dǎo)產(chǎn)生高溫,如冷卻不好極易燒傷鉆頭。所以,通孔即將鉆透時(shí),一般要降轉(zhuǎn),慢進(jìn)給,加強(qiáng)冷卻。
Q33:鉆孔時(shí)哪種鐵屑最好?
A:內(nèi)刃容屑空間小,鐵屑體積不宜過大,最好是寶塔型鐵屑;外刃則是C型鐵屑最好。
Q34:為什么淺孔鉆壽命比整硬麻花鉆低?
A:相比于麻花鉆,淺孔鉆結(jié)構(gòu)不對稱,因此平衡是相對的,不平衡是絕對的。此外,淺孔鉆刀體一般采用合金鋼制作,HRC50左右,相比硬質(zhì)合金材料,剛性差距明顯。
Q35:淺孔鉆關(guān)鍵技術(shù)有哪些?
A:和麻花鉆一樣,槽型技術(shù)(刀片槽型決定斷屑性能、刀桿槽型決定排屑性能)是其關(guān)鍵技術(shù)之一。此外,與麻花鉆不同之處,平衡計(jì)算也是其關(guān)鍵技術(shù)之一。